极简主义科学史札记

这本书是我一月份在杭州出差，在萧山机场买的。坐火车回家的路上看了大部分，终于在过年前看完了。我选择这本书与你分享，因为它不仅是科学史的介绍，也是对人类科学的建筑是如何建立的，人类知识的前沿是如何扩展的回答。正如书的序言所说，一个注重细节的人，似乎会导致科学本质的丧失。只有在更长的历史维度中，我们才能看到科学是怎样的。

第二，人类科学三个阶段的划分

从公元前420年开始，科学文献格言集的第一步问世，标志着科学的起源。到公元150年，托勒密发表地心说，成为历史上影响最大的理论。这个阶段是初期。在随后的1400年间，没有人质疑它的本质，直到1620年新工具的发表，标志着科学的开始。

三、古代自然科学的起源

1.理性的释放:从自然与超自然共存到自然可以用物质世界本身来解释。

(1)早期自然观:早期人类世界观认为神灵与自然是相互交融的，因为他们能看到现象，却无法解释原因。在这里，作者举了两个例子。第一，古埃及人能够准确计算出尼罗河泛滥的时间，但他们仍然相信掌管冥界的神奥尔蒂斯掌管着尼罗河泛滥。第二，波斯人通过数学方法准确预测下一次日食的时间，为神庙祭祀抵抗日食争取时间。

(2)从外界寻找原因:从泰勒斯认为宇宙是由水构成的，因为他看到水是大多数物质属性的主要成分，到希波克拉底的自然疗法，再到多元论和原子论，人类开始从现实世界中寻找答案，认为物质世界可以用物质世界本身来解释，但没有科学方法，没有科学术语，缺乏对宇宙原理的基本认识。

(3)第一次抛弃了上帝的存在:只有当人类承认宇宙中除了物质之外什么都没有，才能得到清晰的思考:人类之所以陷入恐惧，是因为他们只看到地球上和天空中正在发生的事情，却看不到原因，所以他们把一切都归结于上帝的意识。相应的，一旦我们知道了无中生有，我们对未来的道路就有了更清晰的认识。

2.早期的研究方法:基于观察的科学研究。

(1)类比:理性分析，因为眼睛像灯笼，里面一定有火焰。古希腊思想家没有仔细观察的传统，也没有科学研究的工具，所以他们无法分析现象。

(2)观察:亚里士多德注意到了周围世界的美好和秩序，观察到种子会发芽，小数会长成树，自然界的一切物体都必须运动才能改变现状，并在未来达到更完整的状态，这成为进化论的哲学基础。后来，亚里士多德创立了科学词汇、术语、名称和分类方法。

3.数学工具介绍:数学作为一种计算工具，极大地拓展了人们认识的边界。

(1)早期数学是为神学服务的，算术研究必须遵循哲学家的精神。

(2)浮力定律:阿基米德在洗澡时发现，侵入液体的物体受到向上的浮力，浮力等于物体排开的液体重量。

(3)沙子计数器:填满整个宇宙需要多少英里的沙子？阿基米借用宇宙模型，计算出需要10粒沙子才能填满阿里斯塔克的日心宇宙。数学计算作为科学研究的有力工具，开始为科学服务。

4.古代科学的顶峰及其最后一个人

(1)为什么错误的宇宙模型是对的？首先，按照人类的物质观，宇宙是球形的，由土、水、气、火和第五物质组成。火和气体是轻物质，所以它们不会落到地上。其次，数学计算证明了模型的正确性，在今天看来荒谬的地心说在当时的认知条件下无疑是正确的。

(2)为什么在随后的1400年里没有受到质疑？首先，以君士坦丁堡为中心的希腊帝国视地球为宇宙中心为真理，所以不会过度审视他；其次，阿拉伯人改进了模型，以解释托勒密的预言与他们的观测之间的差异，但总体而言，穆斯林天文学家本质上并没有质疑乌迪内托勒密的天体系统；欧洲的努力就更少了，因为欧洲的教育根植于罗马的传统。自罗马帝国对希腊的战略开始，罗马教育逐渐取代了希腊教育。罗马人的思想很务实。他们重视法律和政治技能，如此重视自然研究部。第二阶段:罗马政治机器失败后，教会学校开始恢复，但此时增加了传统的文科教育，培养推广人员。从此，这一理论被视为绝对真理。

(3)另一种解释:哥白尼质疑托勒密体系的粗糙性，后来他通过假说构建了新的理论，但他找不到自己日心说的证据。

第四，现代自然科学的出现——基于观察和实验的论证

1.科学方法的建立:

(1)科学方法概述:古代科学家依靠演绎推理，从大前提到小前提，再到结论，但培根提出了另一种推理思想，即从具体的证据中得出一般性的结论。真正的方法是先点一支蜡烛，烛光下看路，整理吸收经验后开始，从中推导出公理，然后基于新的公理开始新的实验。假设、实验和结论，培根描述了科学方法的轮廓。

2.实验和演示:

(1)反驳古代权威:哈维用归纳法通过大量实验来检验理论，重新建立了人体理论。

(2)颠覆古代权威:伽利略自己的落体运动和一系列对潮汐的观测实验，解决了日心说模型在接下来的16年中遗留的问题。伽利略死后不到25年，地心说模式就终结了，亚里士多德的物理学几乎被一种新的思想所取代。

1.观察和思考的进一步延伸

(1)新工具的使用:新的观察工具的使用，如望远镜、显微镜等，通过扭曲自然来延伸感官，改进实验方法，拓展人类观察的深度。

(2)推论法则:牛顿的数学原理将实验方法推广到整个宇宙。

动词 （verb的缩写）摘要

科学知识是纯粹的人类追求。它不是绝对可靠的真理指南，而是理解世界的一种方式。要了解科学，我们必须了解它的过去，我们必须不断地提出问题，不仅要问我们发现了什么，还要问我们为什么会有这样的发现。只有这样，我们才能开始理解为什么我们应该重视或忽视科学知识。只有这样，才能区分哪些承诺是可以通过科学兑现的，哪些是应该谨慎怀疑对待的。只有这样，我们才能开始理解科学。